位运算——左移和右移

<<(左移)

1.运算规则: 按二进制形式把所有的数字向左移动对应的位数,高位移出(舍弃),低位的

空位补零。

2.语法格式: 需要移位的数字 << 移位的次数 例如: 3 << 2,则是将数字3左移2位 计算过程: 3 << 2 首先把3转换为二进制数字0000 0011,然后把该数字高位(左侧)两个零移出,其他的数字都朝左平移2位,最后在低位(右侧)的两个空位补零。则得到的最终结果是0000 1100,则转换为十进制是12

    |0000 0011|

00 |00 0011xx|

     |00 001100|

注:红色为舍弃部分,绿色为补齐部分

3.数学意义: 在数字没有溢出的前提下,对于正数和负数,左移一位都相当于乘以21,左移n位就相当于乘以2n次方。

3X2^2=3X4=12

>>(带符号右移)

1.运算规则: 按二进制形式把所有的数字向右移动对应的位数,低位移出(舍弃),高位的

空位补符号位,即正数补零,负数补1

2.语法格式: 需要移位的数字 >> 移位的次数 例如11 >> 2,则是将数字11右移2位 计算过程: 11的二进制形式为:0000 1011,然后把低位的最后两个数字移出,因为该数字是正数,所以在高位补零。负数补1则得到的最终结果是0000 0010转换为十进制是2

|0000 1011|

|xx00 0010|11

|0000 0010|

注:红色为舍弃部分,绿色为补齐部分

3.数学意义: 右移一位相当于除2,右移n位相当于除以2的n次方。这里是取商哈,余数就不要了。

11/(2^2)=2,若为小数,取整即可

### 左移右移运算符的定义 左移运算符 `<<` 右移运算符 `>>` 是位操作的一部分,在许多编程语言中被广泛使用,主要用于处理二进制数据。 #### 左移运算符(<<) 左移运算符的作用是将指定变量的每一位向左移动若干位置。具体来说,对于一个整数值 `a << b`,其效果相当于将 `a` 的二进制形式整体向左移动 `b` 位,并在右侧补充零[^1]。 例如: ```java int a = 7; // 二进制表示为 00000111 int result = a << 2; // 结果为 00011100,即十进制的 28 ``` #### 右移运算符(>>) 右移运算符的功能则是将指定变量的每一位向右移动若干位置。对于无符号数,左侧会填充零;而对于有符号数,取决于实现方式——通常情况下,如果是正数则填零,若是负数则保持符号位不变并填充相应值[^2]。 例如: ```cpp // 正数情况下的右移 int positiveNum = 8; // 二进制表示为 00001000 positiveNum >>= 2; // 结果为 00000010,即十进制的 2 // 负数情况下的右移 int negativeNum = -8; // 假设补码表示为 11111000 negativeNum >>= 2; // 结果可能为 11111110 或其他依赖于系统的值 ``` 需要注意的是,当涉及到带符号的数据类型时,右移可能会涉及算术移位还是逻辑移位的选择问题[^3]。 ### 实际应用案例分析 以下是两个实际应用场景的例子: #### Java中的左移示例 下面展示了一个完整的Java程序来说明如何利用左移运算增加效率。 ```java public class LeftShiftExample { public static void main(String[] args) { int originalNumber = 7; int shiftedNumber = originalNumber << 2; System.out.println("原始数字: " + originalNumber); System.out.println("左移两位后的结果: " + shiftedNumber); } } ``` 在这个例子中,通过把数字7左移两次实现了乘以四的效果[^1]。 #### C++中的右移示例 这里给出一段C++代码片段用来解释右移的行为特性。 ```cpp #include <iostream> using namespace std; int main() { unsigned char byteValue = 0b11110000; cout << bitset<8>(byteValue >> 4).to_string(); // 输出应该是 '00001111' return 0; } ``` 此段代码展示了在一个字节范围内执行右移四位之后的结果变化过程。 ### 总结 无论是哪种语言环境之下,掌握好这些基础性的位级操作技巧都是非常重要的技能之一。它们不仅能够帮助我们更深入理解计算机底层工作原理而且还能提高某些特定场景下算法性能表现。
评论 1
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值